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木瓜蛋白酶对小麦粉弱筋效果的影响研究

2022-04-13郭宏民陈延强

现代面粉工业 2022年2期
关键词:小麦粉强筋面筋

张 磊 郭宏民 任 鹏 陈延强

(1.河北光牌面业有限公司,河北邯郸 057153)

(2.河北苹乐面粉机械集团有限公司,石家庄 050800)

(3.石家庄市豪雪面粉有限公司,石家庄 052160)

在国内小麦粉的生产研发中,增筋应用研究较多,减筋应用相对较少。本文研究如何对中强筋小麦粉进行针对性地减筋,使中强筋小麦粉可以满足低筋小麦粉食品的加工性能要求,以使中强筋小麦粉具有更广的应用范围,这对于我国食品工业和小麦粉的研发具有一定的意义。

低筋小麦粉主要用于蛋糕、糕点、酥性饼干类食品的制作。受制于饮食习惯、产地分布、气候土壤等诸多客观因素,国内低筋小麦种植面积并不大,造成低筋小麦粉生产企业常年使用进口小麦。有的中高端低筋食品生产企业甚至直接选用进口低筋小麦粉,生产成本较高。有的企业通过添加玉米淀粉或其他淀粉来降低小麦粉中湿面筋含量,但此种方法无法满足最终品质要求。针对目前我国低筋小麦粉供需矛盾,满足低筋类食品的质量要求,采用其它方法弱化小麦粉面筋,意义十分重大[1]。

随着食品工业的发展,由于化学类食品粉添加剂存在潜在的安全隐患,采用更加安全的酶制剂替代成为必然趋势。在种类繁多的酶制剂中,应用于面粉弱筋作用的有中性蛋白酶及木瓜蛋白酶,其中木瓜蛋白酶以价格优势,成为最常用的酶制剂。从植物提取的木瓜蛋白酶,又称木瓜酶,主要存在于番木瓜茎叶和果实中,其稳定性好,蛋白水解能力强,并且对多种蛋白质均有较好的降解作用,目前已被广泛的应用于诸多行业[2]。

木瓜蛋白酶可以激活小麦粉中的蛋白酶,断开面团中的双硫键(-S-S-)形成硫氢键(-SH),从而减少面筋中的网状组织,减弱面团的弹性、韧性和强度,增加流动性,缩短面团搅拌和形成时间,提高面团可塑性。

1 材料和仪器

1.1 材料

中强筋小麦粉,河北光牌面业有限公司生产;木瓜蛋白酶,河南奥尼斯特食品有限公司提供;蒸馏水、氯化钠等。

1.2 仪器

Perten9500 型近红外分析仪,JJLF 降落数值测定仪,JFZD电子粉质仪,JMLD 电子拉伸仪,KDN-04A自动凯氏定氮仪,MJ-Ⅱ面筋数量和质量测定仪,0.1mg 电子天平,等。

2 试验与方法

2.1 试样制备

将木瓜蛋白酶按照质量分数为(10、15、20、25、30)×10-6的添加量,分别加入中强筋小麦粉中,各配制1 kg,样品编号依次分别为1、2、3、4、5,密封待用。

2.2 检测方法

水分、灰分、白度等测定均由近红外分析仪测定。

湿面筋含量测定按照GB/T 5506.2—2008《小麦和小麦粉 面筋含量 第2 部分:仪器法测定湿面筋》执行。

降落数值测定按照GB/T 10361—2008《小麦、黑麦及其面粉,杜伦麦及其粗粒粉 降落数值的测定Hagberg-Perten 法》执行。

小麦粉面团流变学特性测定分别按照GB/T 14614—2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 粉质仪法》和GB/T 14615—2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 拉伸仪法》执行。

3 结果与分析

3.1 中强筋小麦粉的质量指标

中强筋小麦粉的质量指标如表1。

表1 中强筋小麦粉的质量指标

表2 中强筋小麦粉的品质指标

3.2 添加木瓜蛋白酶后的小麦粉质量变化情况

添加木瓜蛋白酶后的小麦粉质量指标变化情况见表3。

3.3 添加木瓜蛋白酶后小麦粉湿面筋含量的变化

由表1—表3 可以看出,随着木瓜蛋白酶添加量逐渐增加,湿面筋含量和面筋指数明显减小。面筋是小麦蛋白的复杂混合体,这些小麦蛋白不溶于水,但彼此之间或是遇到水分子却可以结合。蛋白质干燥时结构稳定,不会发生反应,一旦掺水润湿之后,蛋白质外形会改变,彼此能相对移动,构成或打断键结而形成面筋。木瓜蛋白酶水解蛋白质能力强,能使大分子的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,致使面筋数量和指数直接降低。木瓜蛋白酶添加量越大,湿面筋含量减少越明显;面筋指数在木瓜蛋白酶添加量超过20×10-6时趋于0。对照GB 8608—88《低筋小麦粉》面筋质低于24%的要求,当木瓜蛋白酶添加量高于15×10-6时,湿面筋含量均低于24%,可见木瓜蛋白酶对小麦粉的弱筋效果极其明显。

表3 添加木瓜蛋白酶后小麦粉的质量情况

3.4 添加木瓜蛋白酶后小麦粉面团流变学特性的变化

添加了木瓜蛋白酶后的小麦粉,其面团流变学特性改变也比较明显。

粉质指标方面:随着木瓜蛋白酶添加量的增加,面团的吸水量、形成时间、稳定时间均有一定幅度的降低。由于面筋蛋白的形成需要遇水结合,但添加木瓜蛋白酶后双硫键被动断裂,无法形成太多的面筋网络,所以吸水量降低;由于没有足够的面筋网络,搅拌时间也随之缩短,故形成时间随添加量增加而降低,且添加量越大形成时间越短;稳定时间虽然有所减短但变化幅度较小;弱化度随着添加量的增加而增加,原因是木瓜蛋白酶破坏了面筋强度,随着面团搅拌,筋力越来越弱,黏度缓慢升高,所以弱化度整体升高但幅度较小。

拉伸指标方面:随着木瓜蛋白酶添加量的增加,面团能量逐渐减小,且添加量越大能量越小;木瓜蛋白酶严重破坏了面筋网络结构,所以随着木瓜蛋白酶添加量的增加,面团延伸度逐渐提高,R50阻力和Rm阻力逐渐降低。

由此可见,木瓜蛋白酶的添加能够减弱小麦粉面团筋力,使其具有良好的可塑性和延伸性,在食品工艺中,可缩短面团的搅拌和发酵时间,适应了低筋小麦粉制品的需要,从而改善食用品质[3]。

4 讨论

在中强筋小麦粉中添加木瓜蛋白酶,能够减少湿面筋数量,降低面筋强度,增加了面团延伸性,因此对中低筋粉采用添加木瓜蛋白酶的方法可将其转化成低筋小麦粉,满足低筋面制食品的需求,具有一定的可操作性。建议湿面筋含量30%的小麦粉,木瓜蛋白酶的添加量为10×10-6以内为宜。

尽管低筋小麦粉是蛋糕、饼干、酥皮类食品的主要原料,但在食品加工中均会添加较多的辅料(如油脂、蛋奶、糖等),结合低筋小麦粉的质量标准及低筋食品实际加工情况,低筋小麦粉也并非筋力越低越好,筋力强度要适可而止,因此,采用在中强筋小麦粉中添加木瓜蛋白酶的方法在实际应用中要进行反复试验,以适应不同食品的质量要求。

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